Caracterización de la respuesta autofágica a hipoxia en Drosophila melanogaster

AYELÉN VALKO; JULIETA MARIA ACEVEDO; ROCIO VICTORIA DE LA RIVA CARRASCO; MARIANA MELANI; PABLO WAPPNER

Taller; II Taller de Biología Celular y del desarrollo; 2014

La autofagia es un proceso de adaptación a distintas condiciones de estrés, como son el ayuno o las por patógenos intracelulares. En cultivos de células de mamíferos y gusanos, se ha visto que la autofagia también puede desencadenarse en respuesta a hipoxia, desempeñando un papel adaptativo esencial en esta condición. Estudiamos el proceso de autofagia en respuesta a hipoxia en Drosophila melanogaster, un organismo modelo que puede sobrevivir durante varios días enniveles de oxígeno extremadamente bajos. Encontramos que la autofagia se desencadena en células del cuerpo graso de larvas de Drosophila de desarrollo, sometidas a 4% O2. La inducción del proceso se estudió a distintos tiempos de hipoxia, visualizando la autofagia mediante el uso de un reportero mCherry-GFP-ATG8a, que permite distiguir autoafgosomas tempranos o inmaduros, de autofagosomas tardíos o degradativos (autolisosomas). A las 2 horas de hipoxia observamos una nucleación incipiente de ATG8, indicando el inicio de la respuesta autofágica. Luego de 6 horas de hipoxia, detectamos la coexistencia de autofagosomas inmaduros y autolisosomas. Luego de 12 horas de hipoxia, todos los foci ATG8-positivos observados eran degradativos. Esta cinética del proceso autofágico inducido por hipoxia es similar a la inducida por hambreado. Estos resultados fueron confirmados analizando la expresión y localización de otros marcadores de autofagia como son: lysotracker y LAMP-GFP (marcadores de la población lisosomal, que aumenta en número y tamaño frente a un estímulo autofágico) y GFP-2xFYVE, reportero de actividad de VPS34, que cambia su distribución e intensidad de forma dependiente de la autofagia. .. Estos resultados muestran por primera vez que el estrés hipóxico puede inducir una respuesta autofágica robusta en D. melanogaster, comparable a la inducida por ayuno. Teniendo en cuenta estas evidencias, nuestros esfuerzos están abocados a dilucidar si la autofagia es requerida para la respuesta adaptativa a la hipoxia y si los componentes básicos de la maquinaria transcripcional de la hipoxia están involucrados en la inducción de la autofagia frente a bajos niveles de oxígeno.